指挥与控制(C2)活动涉及国防、应急响应、警务和危机管理等多个领域。这些领域的问题通常具有复杂性,即种类繁多。根据控制论,控制器(C2 系统)的多样性必须等于或超过作战环境中受控系统的多样性。足以控制特定系统的多样性程度被定义为必要多样性。
本文旨在将外部和内部多样性可操作化,缩小高层抽象描述与具体解决方案之间的差距,以便在设计 C2 系统时提出切实可行的建议。C2 系统由方法、技术、人员和组织构成。在这项工作中,我们将重点放在人员和组织方面。我们特别关注人员组成部分中的能力变量。我们根据以往对多样性等方面的研究,讨论了在开展 C2 活动以应对复杂性时,能力变量的哪些方面可能最为重要。
然而,大量的 C2 研究也表明,快速决策对于应对来自对手的问题非常重要。我们详细阐述了高度内部多样性的潜在代价,即由于团队沟通需求的增加,它可能会延迟 C2 团队的决策。最后,我们介绍了一种调查方法,其中包括模拟外部复杂性,要求由具有不同能力(内部多样性)的 C2 团队进行动态决策。
图 1. 任务响应系统由 C2 系统和执行系统(图中最右边的灰色实体)组成。C2 系统由三级指挥系统组成,而三级指挥系统又包括通信、数据提供、定向和规划等递归的通用活动[7,第3页]。
在本文中,我们将首先对作战环境或工作空间进行总体描述,包括其特征和与这些特征相关的典型需求。特征和潜在问题之间的多样性将被称为外部多样性。
我们对 C2 的看法是系统性的,这意味着任务响应系统由 C2- 系统和执行系统组成(见图 1)。我们对 C2 的定义是 C2 是为实现目标而努力解决(军事)问题的人类活动或系统。C2 过程产生的关键产品是指挥和协调[7]。
C2 方法空间可视为对真实 C2 系统关键方面的抽象或理论描述。C2 方法空间由三个相互依存的维度构成:a) 信息分配;b) 互动模式;c) 决策权分配[8]。表示具体 C2 系统的一种方法是列出其组成部分:方法、组织、人员和技术[7,第 14 页]。C2 方法空间的维度与 C2 系统中的组织、方法和技术类别之间存在联系。每个类别内部的潜在多样性以及这些类别之间的组合影响着整个 C2 系统控制的潜在多样性。
然而,在 C2-方法空间中,人员部分并不明显。我们选择将工作重点放在人员部分,主要有两个原因。首先,它可能是 C2 研究中对 C2 系统研究最少的部分。但最近一个值得注意的例外是 Valaker 等人[9]。其次,在我们看来,它是 C2 系统中最具影响力的因素,这主要是因为 C2 与决策密切相关。尽管人工智能(AI)有了长足的发展,但决策仍主要是人类的活动。
当然,人员部分还可以进一步细分为几个不同的子部分,如个人的人口特征(如性别、年龄、种族)和功能或任务相关的多样性方面(如知识、技能和专业知识/能力)。在本文中,我们将主要讨论能力因素,更具体地说是任务/使命能力[10,第 105-182 页]。因此,在描述 C2 系统内部多样性时,能力因素将是我们的主要关注点。
因此,在本文中,我们开发了一种方法,用于更精确地研究多样性与速度之间的平衡性质及其如何影响性能。历史事件清楚地表明,如果任务响应系统没有足够或必要的多样性,其代价可能是灾难性的。一个著名的例子是 1415 年的阿金库尔战役,当时法国装甲骑士对英国长弓手发动骑兵攻击,但被有效阻止。这场战役的结果对法军来说是一场灾难,标志着骑士时代的终结[18]。博伊德(Boyd)提供的经验中描述了一个速度不够(关于瞬时机动)的典型例子,在朝鲜战争中,由于瞬时机动速度出众,美国 F-86 战斗机对俄罗斯米格-15 的杀伤率达到了 10:1[19,第 41 页]。